Проведение статических испытаний свай и итоги
Перед началом строительства дома определяется наиболее предпочтительный тип фундамента. Решение принимается на основании множества факторов – близость грунтовых вод к поверхности, глубина промерзания и несущая способность почвы. В том случае, когда эти параметры почвы признаются неудовлетворительными, и устройство качественного монолитного фундамента невозможно, единственно возможным решением становится применение свайного фундамента. При этом необходимо провести статические испытания свай, чтобы использовать в строительстве только высокопрочные и качественные изделия, которые в течение многих десятилетий будут служить дому надежным основанием.
Несмотря на достаточно высокую стоимость статического тестирования, пренебрегать им не следует. Такая предварительная проверка позволит выявить возможные нарушения технологического процесса, которые были допущены при производстве, и исключить некачественную продукцию из процесса строительства. Кроме того, это позволит осуществлять строительство с учетом точно определенного процента усадки, поскольку именно статическое тестирование является полностью идентичным тем нагрузкам, которым будут подвергаться установленные опоры по окончании строительства здания.
Проверка, как способ получения надежного основания для любого здания
Проверка свай
Наряду с такими работами, как составление грамотного проекта фундамента, важным и обязательным моментом является испытание свай статической нагрузкой. Способы проведения данных работ строго регламентируются соответствующими СНиПами. Проверка свай может выполняться на любых этапах, вне зависимости от предпочтенного способа:
- этап проектирования – здесь определяются такие параметры опоры, как длина и диаметр, при этом обязательно учитываются характеристики почвы;
- этап приемки уже готовой продукции, где определяется реальная несущая способность опор.
Непосредственно проверку начинают только после своеобразного «отдыха» готового изделия, и конкретный срок зависит от характеристик грунта (в противном случае результаты могут быть не соответствующими действительности):
- плотный песок и крупнообломочный грунт – 1 день;
- песчаная почва средней фракции – 3 дня;
- смешанный (разнородный) грунт и глина – 6 дней;
- песчаное основание с высоким уровнем грунтовых вод – не менее 10-ти дней.
Статическое испытание – надежность и достоверность результатов
Вдавливание свай
Несмотря на то, что испытание свай статической вдавливающей нагрузкой обходится дороже, нежели динамической проверки, но именно этот способ позволяет получить наиболее точные результаты, поскольку он полностью «копирует» фактическую нагрузку на фундамент, которая будет оказываться построенным зданием. В процессе тестирования, которое строго регламентируется снип, опора подвергается достаточно серьезной и постепенно увеличивающейся нагрузке на оголовок, выдергиванию и нагрузке в горизонтальной плоскости – все это позволяет максимально полно протестировать каждый образец.
Как правило, статические испытания буронабивных свай проводят на том участке почвы, где отмечаются наиболее неблагоприятные условия, а количество тестируемых опор определяется руководителем или застройщиком. По большей части, достаточным признается 2-3% от общего количества, которое будет использовано на участке. В том случае, когда строительство ведется исключительно собственными силами, без привлечения подрядных организаций, можно использовать любые способы создания нагрузок. К примеру, нагружать опору железобетонными плитами, при помощи подъемного крана постепенно увеличивая их количество – такой способ достаточно эффективен и не противоречит гост.
Подготовка к испытанию свай
Подготовительный этап
Испытание буронабивных свай начинаются с визуального их осмотра на предмет выявления сколов в головной части, трещин с раскрытием более 2-х мм (как продольных, так и поперечных) – этого в качественных изделиях быть не должно. В том случае, если выбранная для тестирования опора имеет разрушенную головную часть, ее допускается обрубить, после чего тщательно выровнять ее торцевую часть. Перед началом проверки свая подготавливается в соответствии с предпочтительным методом организации на нее нагрузки, к примеру, обнажают арматуру.
Одновременно готовится и эталонная свая, которую перед забиванием в землю тщательно проверяют на прямолинейность и степень изношенности мест ее стыковки. Для этого она собирается в секции с длиной 6 метров. При этом, отклонение от прямой не должно быть выше 10 мм по всей ее дине, в любой проверяемой плоскости. В том случае, когда строительство начинается зимой, когда грунт промерз на максимальную для него глубину, статические испытания свай необходимо начинать после его оттаивания на всю глубину, и в радиусе метра от места расположения опоры. Поддерживать землю в оттаявшем состоянии крайне важно в течение всего срока испытания.
Процесс испытания
Весь процесс тестирования должен проходить в точном соответствии с заранее разработанной программой, которая учитывает все особенности выполняемых работ:
- вид, размер, форма и конструкция тестируемых свай;
- особенности устройства свай и способа их погружения в почву;
- предполагаемые нагрузки на установленные опоры;
- условия грунта в месте проверки, которые определяются при помощи инженерно-геологической разведки.
Перед стартом тестирования должна быть составлена смета, в которой будут отражаться все расходы на аренду необходимого оборудования, определен его полный перечень. Кроме того, неплохо заранее просчитать и дополнительные расходы, к примеру, транспортные, на доставку каких-либо незапланированных материалов или специального инструмента.
Замачивание грунта – обязательное условие испытания свай
Предваряет проведение статических испытаний и такая обязательная процедура, как насыщение почвы влагой. Для этого необходимо устройство специальных траншей, которые выкапываются по периметру, на расстоянии одного метра от их боковых поверхностей. Оптимальная ширина такой траншеи составляет 0,5 метра, а глубина 1-1,5 метра.
В том случае, если длина тестируемого образца превышает 6 метров, для более качественного и быстрого замачивания имеет смысл пробурить скважины, расположенные по периметру в количестве 3-х штук. Их оптимальный диаметр равняется 20-ти см. В течение всего времени тестирования опор в траншее или дренажной скважине необходимо поддерживать постоянный уровень воды. Следует быть готовым к тому, что количество воды, которое будет израсходовано за время проверки, будет весьма значительным.
Для качественного замачивания придется потратить не менее 20 м3 на каждый метр. Следует точно выдерживать и время, которое потребуется для того, чтобы почва в районе тестирования насытилась влагой. Как правило, оно составляет не меньше 24-х часов на каждый метр глубины, но может меняться от конкретных характеристик грунта. Окончательно определить готовность почвы можно путем бурения и проверки грунта в радиусе 1-го метра от опоры.
Распространенные способы создания нагрузок на тестируемые сваи
Все статические испытания грунтов сваями проводятся несколькими наиболее распространенными и удобными способами:
- После забивания опоры в землю на нее устанавливается специальная платформа, на которой размещается требуемый груз.
- Проверка с использованием разнообразных лебедок и натяжных муфт.
- Испытания при помощи гидравлических домкратов.
- Тестирование, используя только собственный вес опоры.
Вне зависимости от того, какая применяется технология тестирования, на опорах закрепляются специальные измерительные приборы с ценой деления 0,01 мм. Перед тем, как начинают нагружать сваю, все установленные на ней контрольно-измерительные прибору обнуляются. В качестве критерия условной стабилизации принимается скорость осадки тестируемой опоры, результаты которых не выходят за пределы значения 0,1 мм за непрерывное наблюдение в течение одного часа (реже двух).
Значение предельного сопротивления фиксируется в тот момент, кода прекращается осадка опоры при максимальной нагрузке. По достижении критической нагрузки составляется акт испытания сваи статической нагрузкой, и начинается процесс ее разгрузки. Этот процесс необходимо проводить ступенчато, и за каждый подход разгрузка осуществляется с удвоенным удалением массы по сравнению с процессом ее загрузки.
